திட நிலை திரைப்பட OLED-களின் எலக்ட்ரான் இயக்கவியல் குறித்து ஆராய நேர தீர்க்கப்பட்ட ஒளிஉமிழ்வு எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி
ஆர்கானிக் ஒளி உமிழ்வு டையோட்கள் (OLED-கள்) காட்சி தொழில்நுட்பத்தில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் அவை ஒளி பயன்பாடுகளுக்காகவும் ஆராயப்படுகின்றன. எனவே இந்த சாதனங்களின் விரிவான புரிதல் முக்கியமானது, அவற்றின் பண்புகள், அவற்றின் முழு திறனுக்கும் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். சுகுபா பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் நேர தீர்க்கப்பட்ட ஒளிமின்னழுத்த உமிழ்வு நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி ஒரு கரிமப் படத்தில் ஒளிச்சேர்க்கை செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான் இயக்கவியலை நேரடியாகக் கண்டறிந்துள்ளனர். அவர்களின் கண்டுபிடிப்புகள் மேம்பட்ட ஆப்டிகல் பொருட்களில் வெளியிடப்பட்டுள்ளன.
OLED காட்சிகள் பிரபலமாக உள்ளன, ஏனெனில் அவை பிரகாசமானவை, இலகுவானவை, மேலும் அதிக சக்தியை பயன்படுத்துவதில்லை. எலக்ட்ரான் மற்றும் எலக்ட்ரான் துளை ஆகியவற்றின் கலவையான எக்ஸிடான் அதன் ஆற்றலை வெளியிடும் போது அவற்றின் வெளியீடு உருவாக்கப்படுகிறது. இருப்பினும், இந்த வெளியீடு அனைத்து OLED எக்ஸிடான்க்கும் சாத்தியமில்லை, இது அவற்றின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனைக் குறைக்கிறது.
இந்த வரம்பை நிவர்த்தி செய்ய, ஆராய்ச்சியாளர்கள் OLED-களில் கவனம் செலுத்துகின்றனர், அவை வெப்பமாக செயல்படுத்தப்பட்ட தாமதமான ஃப்ளோரசன்ஸை (TADF-OLED) வெளிப்படுத்துகின்றன, அவை 100% வரை செயல்திறனைக் காட்டுகின்றன.
இருப்பினும், அவற்றின் செயல்திறனை பாதிக்கும் எலக்ட்ரான் இயக்கவியல் விவரங்கள் முழுமையாக புரிந்து கொள்ளப்படவில்லை. மேலும் அறிய முயற்சிகள் மோசமாக வரையறுக்கப்பட்ட மாதிரிகளைப் பயன்படுத்தியுள்ளன, அதாவது கண்டுபிடிப்புகள் மற்ற அமைப்புகளுக்கு விளக்கம் அளிப்பது மற்றும் பயன்படுத்துவது கடினம்.
ஆராய்ச்சியாளர்கள் 4CzIPN எனப்படும் ஒரு பொருளின் ஒற்றை-கூறு, திட-நிலை திரைப்படத்தில் கவனம் செலுத்தி, நேர-தீர்க்கப்பட்ட ஒளிஉமிழ்வு எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி (TR-PEEM) ஐப் பயன்படுத்தி அதை ஆராய்ந்தனர். அவர்கள் தங்கள் கண்டுபிடிப்புகளை முன்னர் அறியப்படாத சிதைவு செயல்முறையின் விவரங்களை நிறுவ முயற்சிக்க பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் நேர-தீர்க்கப்பட்ட ஒளிமின்னழுத்த (TR-PL) முறையைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்பட்ட அவதானிப்புகளுடன் ஒப்பிட்டனர்.
“திட-நிலை திரைப்படங்கள் OLED களுக்கான சிறந்த பொருட்கள், ஏனெனில் அவை சாதனம் உருவாக்குதல் செயல்முறையை எளிதாக்குகின்றன, பெரும்பாலும் காணப்படுகின்ற சீரழிவைக் குறைக்கின்றன, மேலும் சிறந்த குவாண்டம் செயல்திறனை வெளிப்படுத்துகின்றன” என்று ஆய்வு தொடர்பான ஆசிரியர் பேராசிரியர் யோச்சி யமடா விளக்குகிறார். “சிக்கல் என்னவென்றால், எக்ஸிட்டான்களுக்கு என்ன நடக்கிறது என்பதை நாங்கள் இன்னும் முழுமையாக புரிந்து கொள்ளவில்லை, எனவே அவற்றை இன்னும் சிறப்பாக மாற்றுவதற்கான வாய்ப்பு உள்ளது.”
TR-PEEM பயன்படுத்தி TADF திட-நிலை படத்தின் ஃபோட்டோ எக்ஸைட்டட் எலக்ட்ரான் இயக்கவியலை ஆராய்ச்சியாளர்கள் வெற்றிகரமாக கண்டறிந்தனர். TR-PL முடிவுகளுடன் ஒப்பிடுவதன் மூலம், எக்ஸிடோன்களின் விலகலால் உருவானதாக அவர்கள் நம்பும் நீண்டகால எலக்ட்ரான்களை அவர்கள் அடையாளம் கண்டனர்.
உருவான எக்ஸிடான்களில் 4% வரை பிரிந்து படத்தில் சிக்கிக்கொள்ளக்கூடும் என்று அவர்கள் கண்டறிந்தனர். இதற்கான மிகக் குறைந்த சான்றுகள் மற்ற நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி குறிப்பிடப்பட்டுள்ளன.
“இன்றுவரை நேரடியாகக் கவனிக்கப்படாத TADF-OLEDகளில் எக்ஸிடான் சிதைவின் அம்சத்தைக் கண்டறிவதோடு மட்டுமல்லாமல், TR-PEEM முறையின் திறனையும் நாங்கள் நிரூபித்தோம்” என்று பேராசிரியர் யமதா விளக்குகிறார். “எங்கள் கண்டுபிடிப்புகள் திறமையான OLED- அடிப்படையிலான தயாரிப்புகளின் வளர்ச்சிக்கு குறிப்பிடத்தக்க பங்களிப்பை வழங்கும் என்று நாங்கள் நம்புகிறோம்.”
References: